Die Zukunft ist aus Wasserstoff – oder nicht?

Protonen, Neutronen und Elektronen sind diejenigen Elementarteilchen, aus denen Atome aufgebaut sind. Protonen und Neutronen sind die Atomkernbestandteile, während die Elektronen die Hülle bilden. Protonen sind positiv, Elektronen sind negativ, und Neutronen gar nicht geladen.

Das einfachste und leichteste Atom, das es gibt, besteht aus einem Proton und einem Elektron: Wasserstoff. Das einfachste Molekül ist H2 und besteht aus zwei Wasserstoffatomen. Und dieses Molekül ist einer der zentralen Hoffnungsträger für die Rettung unserer Lebensgrundlagen.

Wasserstoff kann die Kokskohle bei der Stahlherstellung ersetzen, Wasserstoff kann die Basis sein um Rohöl als Grundlage der Chemieindustrie überflüssig zu machen, Wasserstoff kann zumindest teilweise Kerosin ersetzen und auch Schweröl bei größeren Schiffen.

Wasserstoff ersetzt bei der Roheisenherstellung die Kokskohle als Reduktionsmittel. Im Eisenerz liegt Eisen nicht in metallischer Form vor, sondern in ionischer Form als Salz. Um aus dem Eisenerz Besteck, Eisenbahnschienen oder Autos zu bauen, muss es erst in Metall umgewandelt werden. Wenn dafür Kohlenstoff in Form von Kokskohle verwendet wird, entsteht dabei unvermeidlich CO2. Wenn hingegen statt der Kokskohle Wasserstoff verwendet wird, entsteht dabei nur H2O, also Wasser.

Des Weiteren kann man Wasserstoff methanisieren und mit Hilfe des aus der Luft gewonnen CO2 synthetisches Methangas herstellen. Wenn dies dann noch polymerisiert, also die Kohlenstoffkette verlängert wird, kann synthetisches Benzin oder synthetisches Ethylen, Propylen und weitere Basischemikalien vieler wichtiger chemischer Produkte, hergestellt werden.

Auch bei der Verwendung von Wasserstoff in einer Brennstoffzelle, z.B. in Flugzeugen, kann man Wasserstoff in Energie umwandeln. Auch dabei wird nur Wasser frei. Bei all diesen tollen Eigenschaften des Wasserstoffs stellt sich also die Frage: Warum setzen wir Wasserstoff nicht auch in Autos der Stadtbussen ein und sparen uns die Batterien?

Wasserstoff bleibt ein Energieträger und keine energetische Primärenergiequelle wie Erdöl oder Kohle. Man kann Wasserstoff nicht fördern oder aus dem Boden pumpen. Wasserstoff muss erst hergestellt werden.

Das geschieht am einfachsten durch die Elektrolyse von Wasser. Dabei wird Wasser mit Hilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Wie klimafreundlich Wasserstoff ist, hängt dabei davon ab, wie genau dieser Strom produziert wird. Verwendet man dafür Braunkohle, ist der Wasserstoff überhaupt nicht klimafreundlich, wird der Strom dagegen durch Windkraft oder Photovoltaik hergestellt, ist er CO2-frei.

Bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff gibt es zudem physikalisch unvermeidliche Umwandlungsverluste, genauso bei der Umsetzung von Wasserstoff in Antriebsenergie. Noch einmal größer sind die Verluste, wenn am Ende synthetische Treibstoffe hergestellt werden. Deshalb es ist sehr sinnvoll eine Wasserstoffwirtschaft aufzubauen für Chemie und Stahl, zur Speicherung von Energie, für Flugzeuge und sehr schweres Gerät.

Überall wo eine direkte Nutzung des Stroms möglich ist, sollten wir das auch tun. Das betrifft zum Beispiel batterieelektrische Pkws und Stadtbusse, den Haushalt und Teile der Industrie. Je mehr Strom wir direkt nutzen können, desto weniger Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen brauchen wir. Und in diesem Bereich liegt bereits jetzt schon ein weiter Weg vor uns: Bisher ist der Anteil der erneuerbaren Energie am Strom zwar bereits bei circa 40%, am Gesamtenergieverbrauch allerdings erst bei 15%.

Wasserstoffeinsatz, erneuerbare Energien und batterieelektrisches Fahren sind daher keine Gegensätze, sondern ergänzen sich in einer modernen Wirtschaft, die frei von fossilen Energien ist!